【學練考】2021-2022學年高一人教版物理必修2練習冊：7.10-能量守恒定律與能源-

10能量守恒定律與能源學問點一能量守恒定律的理解1．(多選)行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最終停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出光明的光焰；降落傘在空中勻速下降．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是()A．物體克服阻力做功B．物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C．物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D．物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量2．出行是人們工作、生活中必不行少的環(huán)節(jié)，出行的工具五花八門，使用的能源也各不相同．自行車、電動自行車、一般汽車消耗能量的類型分別是()①生物能②核能③電能④太陽能⑤化學能A．①④⑤B．①③⑤C．①②③D．①③④學問點二能量守恒定律的綜合應用3．(多選)如圖L7-10-1所示，直立在水平面上的一根輕彈簧下端固定，其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開頭下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小為零．下列對小球下落階段的說法中正確的是(不計空氣阻力)()圖L7-10-1A．在B位置時小球動能最大B．在C位置時小球動能最大C．從A到C位置，小球重力勢能的削減量大于小球動能的增加量D．從A到D位置，小球重力勢能的削減量等于彈簧彈性勢能的增加量4．關于能量和能源，下列說法中正確的是()A．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量有可能增加B．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量會不斷削減C．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，其總量保持不變，故節(jié)省能源沒有必要D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中具有方向性，且現(xiàn)有可利用的能源有限，故必需節(jié)省能源5．有人設想在夏天用電冰箱來降低房間的溫度，他的方法是：關好房間的門窗，然后打開冰箱的全部門讓冰箱運轉(zhuǎn)．若不考慮房間內(nèi)、外熱量的傳遞，則開機后，室內(nèi)的溫度將()A．有所上升B．保持不變C．開機時降低，停機時又上升D．開機時上升，停機時降低6．一質(zhì)量均勻、不行伸長的繩索重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖L7-10-2所示．現(xiàn)在最低點C處施加一豎直向下的力，將最低點緩慢拉至D點．在此過程中，繩的重心位置()圖L7-10-2A．漸漸上升B．漸漸降低C．先降低后上升D．始終不變學問點三力學中的功能關系應用7．關于功和能，下列說法正確的是()A．功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能B．做功越多，物體的能越多C．能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多D．功是物體能量的量度8．(多選)關于做功與能，下列說法中錯誤的是()A．物體的重力做正功，動能肯定增加B．重力勢能等于零的物體，不行能對別的物體做功C．物體的合外力做功為零，物體的機械能可能增加D．除重力之外的力對物體做功不為零，物體的機械能肯定增加9．(多選)如圖L7-10-3所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物塊未到達地面)，在此過程中()圖L7-10-3A．物塊的機械能漸漸增加B．軟繩重力勢能共削減了eq\f(1,4)mglC．物塊重力勢能的削減量等于軟繩克服摩擦力做的功D．軟繩重力勢能的削減量小于其動能的增加量與克服摩擦力做的功之和10．若無大氣吸取，在垂直照射時地球上每二次方米面積的太陽光入射功率為P0＝1.8kW，已知太陽到地球的距離為r＝1.5×1011m，試計算太陽1s總共放出多少能量？(11．山地滑雪是人們寵愛的一項體育運動，一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為θ＝37°的斜坡，BC是半徑為R＝5m的圓弧面，圓弧面和斜坡相切于B，與水平面相切于C，如圖L7-10-4所示，A、B豎直高度差h＝5m，運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點由靜止滑下通過C點后飛落(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6(1)運動員到達B點的速度大小；(2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力大小．圖L7-10-412．過山車是游樂場中常見的設施．圖L7-10-5是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)半徑R＝2.0m的圓形軌道組成，B、C分別是圓形軌道的最低點和最高點．一個質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)從軌道的左側(cè)A點以v0＝12m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距L＝11.5m．小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.10.圓形軌道是光滑的，水平軌道足夠長(1)滑塊經(jīng)過B點時的速度大小vB；(2)滑塊經(jīng)過C點時受到軌道的作用力大小F；(3)滑塊最終停留點D(圖中未畫出)與起點A的距離d.圖L7-10-513．以v0＝20m/s的初速度從地面豎直向上拋出一個質(zhì)量為m＝5kg的物體，物體落回地面時的速度大小為v＝10m/s.假如物體在運動過程中所受阻力的大小不變，且和地面碰后不再反彈(以地面為重力零勢能面，g取10(1)物體運動過程中所受阻力的大小；(2)物體在離地面多高處，物體的動能與重力勢能相等．10能量守恒定律與能源1．AD[解析]三個物體運動過程中都受到阻力，汽車主要是制動阻力，流星、降落傘是空氣阻力，因而物體都克服阻力做功，故選項A正確；三個物體運動過程中，汽車是動能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，流星、降落傘是重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之都是物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，故選項D正確．2．B[解析]自行車行駛時要消耗人的生物能，電動自行車行駛時要消耗電能，一般汽車行駛時要消耗燃料的化學能．3．BCD[解析]小球動能的增加量用合力做功來量度，從A到C位置，小球受的合力始終向下，合力對小球做正功，使小球動能增加；從C到D位置，小球受的合力始終向上，合力對小球做負功，使小球動能削減，所以在C位置時小球動能最大，選項A錯誤，B正確．從A到C位置，小球重力勢能的削減量等于小球動能的增加量和彈簧彈性勢能的增加量之和，所以選項C正確．A、D兩位置小球動能均為0，重力做的正功等于克服彈力做的功，所以選項D正確．4．D5．A[解析]冰箱壓縮機雖然制冷，但壓縮機的電機有電流流過，會產(chǎn)生熱量，即消耗電能，產(chǎn)生了內(nèi)能，且房間與外界沒有能量交換，所以室內(nèi)的溫度會上升，故選項A正確．6．A[解析]從外力做功引起繩索重力勢能的變化進行分析，外力對繩索做功，繩索的機械能增加，由于繩索的動能不變，增加的必是重力勢能，重力勢能增加是重心上升的結(jié)果，故選項A正確．7．C[解析]功和能不是一個概念，功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做功越多，說明能量轉(zhuǎn)化越多，應留意功不是能量的量度．8．ABD9．BD[解析]細線的拉力對物塊做負功，所以物塊的機械能削減，選項A錯誤；軟繩削減的重力勢能ΔEp＝eq\f(1,4)mgl，選項B正確；軟繩被拉動，表明細線對軟繩的拉力大于摩擦力，而物塊重力勢能的削減量等于克服細線拉力做功與物塊動能的增加量之和，選項C錯誤；對軟繩應用動能定理，有WT＋WG－Wf＝ΔEk，所以軟繩重力勢能的削減量ΔEp＝WG＝ΔEk＋Wf－WT，所以ΔEp<ΔEk＋Wf，選項D正確．10．5×1026J[解析]太陽1s總共放出的能量為E＝P0×4πr2×t＝1.8×103×4×3.14×(1.5×1011)2×1J＝5×1026J.11．(1)10m/s(2)2720[解析](1)從A到B機械能守恒，則mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)解得vB＝10m/(2)從A到C機械能守恒，則mg[h＋R(1－cos37°)]＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)運動員經(jīng)過C點時，由牛頓其次定律有N－mg＝eq\f(mveq\o\al(2,C),R)聯(lián)立解得N＝2720N由牛頓第三定律知，N′＝N＝2720N.12．(1)11m/s(2)10.5N(3[解析](1)從A到B依據(jù)動能定理有－μmgL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)解得vB＝11m/(2)從B到C依據(jù)機械能守恒定律有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＋mg·2R在最高點C，依據(jù)牛頓其次定律有mg＋F＝meq\f(veq\o\al(2,C),R)解得F＝10.5N.(3)設B到D的距離為x，依據(jù)動能定理有－μmgx＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)又d＝L＋x解得d＝7213．(1)30N(2)7.69m[解析](1)設物體所受阻力的大小為Ff，上升的最大高度為H，則由動能定理可得：上升過程：－(mg＋Ff)H＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)下降過程：(mg－Ff)H＝eq\f(1,2)mv2－0由以上兩式可解得Ff＝eq\f(3,5)mg＝eq\f(3,5)×5×10N＝30N.(2)設物體上升到距地面h1處時，其動能與重力勢能相等，則由動能定理得－(mg＋Ff)h1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝mgh1－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)所以有：h1＝eq\f(\f(1,2)mveq\o\al(2,0),2mg＋Ff)＝eq\f(\f(1,2)×5×202,2×50＋30)